[发明专利]高灵敏度微波探测模块

说明书

本发明公开了一高灵敏度微波探测模块，包括一处理单元及相互间隔的一辐射源和一参考地，所述辐射源具有一馈电点，所述处理单元具有一正极连接端、一地极连接端以及一信号端，所述辐射源于所述馈电点被电性连接于所述处理单元的所述信号端，所述处理单元被设置允许分别于所述正极连接端和所述地极连接端被电性连接于相应电源的正极和地极而被供电，并在被供电的状态于所述信号端与所述正极连接端或所述地极连接端之间产生一馈电信号，其中通过在所述馈电信号的馈电线路中串入至少一等效电感和在所述等效电感的近地端与地之间接入至少一等效电容的方式，形成所述馈电信号为具有线性或指数变化的尖脉冲信号的状态。

技术领域

本发明涉及微波探测领域，特别涉及基于多普勒效应原理的一高灵敏度微波探测模块。

背景技术

微波探测技术作为人与物，物与物之间相联的重要枢纽在行为探测和存在探测技术中具有独特的优势，其能够在不侵犯人隐私的情况下，基于多普勒效应原理探测人体活动，包括人体的呼吸和心跳动作，因而具有广泛的应用前景，然而由于现有的微波探测模块的基础响应灵敏度限制，基于多普勒效应原理对包括人体呼吸和心跳动作的微动动作的探测仅停留在实验室水平而具有较低的适用性。

具体地，现有的微波探测模块基于多普勒效应原理输出有一多普勒中频信号，其中该多普勒中频信号对应于该微波探测模块的实际探测空间的电磁辐射的频率差异，也就是说，在该实际探测空间存在人体活动时，基于多普勒效应原理，该实际探测空间内的电磁辐射在被活动的人体反射后具有一定的频率变化。详细地，参考本发明的说明书附图之图1A和1B所示，现有的微波探测模块的原理被示意，其中该微波探测模块包括一天线体10P，一混频检波单元20P，以及一振荡单元30P，其中该振荡单元30P经该混频检波单元20P对该天线体10P馈电，其中该天线体10P被馈电而发射对应于相应馈电信号频率的一微波波束，和接收该微波波束被相应物体反射形成的一反射回波而传输对应该反射回波频率的一回波信号至该混频检波单元20P，其中该混频检波单元20P混频该馈电信号和该回波信号而输出对应于该馈电信号和该回波信号之间的频率差异的该多普勒中频信号，其中对该振荡单元30P的电能输入的以控制输入电流的方式选择目前的常用电源模块，对应形成对该振荡单元30P的2.7V至5V的电压输入幅值，和自该振荡电路单元30P以对应于图1B的方波信号形式产生该馈电信号。

一方面，该混频检波单元20P对该馈电信号和该回波信号的混频为以非线性元件或电路对该馈电信号和该回波信号以非线性转换的方式输出差值而形成该多普勒中频信号的过程，其中由于方波信号形式的该馈电信号的电流瞬变，对该馈电信号和该回波信号的非线性转换过程会产生相位噪声而对应降低了该多普勒中频信号对包括人体呼吸和心跳动作的微动动作的反馈的准确性。另一方面，由于现有的微波探测模块的基础响应灵敏度限制，对应该多普勒中频信号的初始输出幅度限制，在该多普勒中频信号中同时存在环境干扰时，包括动作干扰(如人体移动干扰)、电磁干扰以及因电磁屏蔽环境造成的自激干扰，该多普勒中频信号中对应于人体呼吸和心跳动作的信号强度过低并与上述环境干扰的信号之间具有较大的电压倍数差而难以被具有固定电压区间和灵敏度限制的相应元器件直接或通过大倍数放大的方式准确识别和提取，因此目前的基于多普勒效应原理对包括人体呼吸和心跳动作的微动动作探测需要保持相应微波探测模块与被探测人体之间在1m左右的近距离范围内，以在相应微波探测模块的基础响应灵敏度限制下保障相应多普勒中频信号的初始输出幅度，并需要避免上述环境干扰，包括人体移动动作干扰而要求被探测人体处于静态，以使得该多普勒中频信号能够被大倍数放大而独立大倍数放大对应于人体呼吸和心跳动作的信号至能够被识别和提取的幅度，故而目前的基于多普勒效应原理对包括人体呼吸和心跳动作的微动动作探测仅停留在实验室水平而具有较低的适用性。

发明内容